沉淀反应的应用

分步沉淀
例2.在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质， pH值控制在什么范围才能除去Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1]
已知： Fe(OH)3的 Ksp = 2.6×10-39 ， Cu(OH)2 的Ksp= 5.6×10-20
Fe(OH)3 (s)
Fe3+(aq) + 3OH–(aq)
H2S＋Cu2＋== CuS↓＋2H＋
.
一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，沉淀已经完全．
分步沉淀
例1.已知CdS的Ksp=3.6×10-29、ZnS的Ksp=1.2×10-23
在某溶液中含Cd2＋、Zn2＋均为0.10 mol/L，为使Cd2＋形成CdS 沉淀而与Zn2＋分离，S2－离子的浓度应控制在什么范围？
5Ca2+ + 3PO43- + F- == Ca5(PO4)3F (s)
反例：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物 的重要原料，BaSO4不溶于酸，但可以用饱和 Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3
BaSO4 Na2CO3
Ba2+ +
+
SO42-
CO32- + 2Na+
BaCO3(s)
Mg(OH)2不可能转化为MgF2
[课堂笔记] 选 B A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉
淀，可根据Ksp的大小比较离子浓度，Ksp[Mg(OH)2]比
Ksp[MgF2]小，说明Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B项，
因Mg(OH)2＋
=== Mg2＋＋2NH3·H2O，而使c(Mg2＋)
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.3×10－17
下列说法不正确的是
(C )
A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4 B．将氯化银溶解于水后，向其中加入Na2S，则可以生成
黑色沉淀
C．对于氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶
解度随着氯、溴、碘的顺序增大
D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，
难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：
CaCO3(s)
Ca2+ + CO32+H+
HCO3-+H+H2CO3 → H2O+CO2↑
2．沉淀的溶解
(1)酸溶解法
/碱溶解法（强碱溶解氢氧化铝）
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：
CaCO3＋2H＋=== Ca2＋＋CO2↑＋H2O
.
(2)盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：
系如右图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1]。若 t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020mol·L－1 Na2SO4溶液，下 列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和SO 浓度随时间变化
关系的是( B )
(2009·浙江高考)已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12， Ksp[MgF2]＝7.42×10－11.下列说法正确的是 ( ) A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前
平衡也会发生移动
1、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质 MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除 去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净 的MnCl2。根据上述验事实，可推知MnS具有的相 关性质是（ C） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
CaCO3
②应用：锅炉除垢(CaSO4变CaCO3再除垢)、矿物转化(CaSO4 变铜蓝CuS)等以外。再比如MgCO3在水中加热时转化为溶解 度较小的Mg(OH)2：MgCO3＋H2O == Mg(OH)2↓＋CO2↑
③龋齿和含氟牙膏：
Ca5(PO4)3OH (s)
5Ca2+(aq)+3PO43-(aq) +OH-(aq)
本质：溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小，两种 沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化
①对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将 其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。例如锅 炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。
CaSO4(s)
Ca2+(aq)+ SO42-(aq) + CO32-
增大；C项，Ksp不随浓度改变而改变；D项，Mg(OH)2的
Ksp与MgF2的Ksp数量级接近，类比BaSO4可转化为BaCO3，
说明Mg(OH)2也可能转化为MgF2.
2．下表是五种银盐的溶度积常数(25℃)：
化学式 AgCl Ag2SO4
Ag2S
溶度积 1.8×10－10 1.4×10－5 6.3×10－50
Ksp = c(Fe3+ )c3(OH–) = 2.6×10-39
c(OH ) 3
2.6 1039 c(Fe 3 )
3
2.6 1039 105
pH = 2.8
Cu(OH)2 (s)
Cu 2+ (aq) + 2OH –(aq)
Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH –) = 5.6×10-20
c(OH )
5.6 1020 c(Cu2 )
5.6 1020 1
2.41010(mol L1 )
pH = 4.4 控制 pH：2.8 ~ 4.4
2、沉淀的溶解
根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如
果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平
衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如
3 水溶液中的离子平衡
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第2课时-沉淀反应的应用
二、沉淀反应的应用
1．沉淀的生成
(1)调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节
pH至7～8，离子方程式为：
Fe3＋＋3NH3·H2O == Fe(OH)3↓＋3NH4＋
.
(2)沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为：
BaSO4 + CO32- BaCO3 +SO42-
BaSO4①②饱移和走N上a2C层O溶3溶液液
BaSO4 、（重复①②操作） BaCO3
……
BaCO3 H+ Ba2+
1．已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10－5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO 浓度随时间变化关
者的c(Mg2＋)大 B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，
c(Mg2＋)增大
C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp
比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，
【实验3-3】
(3)氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为： 3Ag2S＋8H＋＋ 2NO3－ == 6Ag＋＋3S↓＋2NO↑＋4H2O
(4)配位溶解法 如AgCl溶于氨水，离子方程式为： AgCl＋2NH3·H2O == Ag(NH3)2+ ＋Cl－＋2H2O
3、沉淀的转化 【实验3-4、3-5】